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国内刊号：11-2187/TH
国际刊号：0577-6686
发布日期:
作者：杨益, 党明珠, 李伟, 魏青松
单位：华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室 武汉 430074
关键词：激光选区熔化,TiAl合金,裂纹,形成机理,基板预热；
基金：国家自然科学基金资助项目（51775207）。
裂纹是激光选区熔化成形TiAl合金时最常见、破坏性最大的一种缺陷。以Ti-47Al-2Cr-2Nb合金粉末为成形材料，利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱分析及残余应力检测等检测方法，研究SLM成形TiAl合金过程中裂纹的形成机理及抑制方法。研究结果表明：SLM成形TiAl合金的裂纹为冷裂纹，具有穿晶断裂的特征。由于SLM成形过程中的快速加热冷却，成形件内部残余应力高于材料的抗拉强度，导致了裂纹的形成。裂纹多起源于试样侧面边缘粉末黏结、缺口等缺陷存在的地方，此外，合金试样内部含有大量的α2脆性相及孔隙，也有利于裂纹产生和拓展。随着基板预热温度逐渐提升到300℃，一方面温度梯度减小使得材料热胀冷缩减弱，试样内部的残余应力由（267.2±13.4）MPa降低到（172.6±8.6）MPa；另一方面，预热导致β相稳定性提高，α2脆性相的含量减少，最终使得试样中的裂纹数量和尺寸明显得到控制，试样的相对致密度也由87.64%上升到93.84%。
来源：2020年第3期
《机械工程学报》期刊编辑部
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